低糖型黄酒的研究开发与发展思考

2015-01-26李晓珺白卫东曹龙辉赵文红刘功良

中国酿造 2015年3期

李晓珺，白卫东，2*，曹龙辉，赵文红，刘功良

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州 510225；2.华南农业大学食品学院，广东广州 510642）

中华民族的历史源远流长，酒文化占据了重要的地位。黄酒是我国5 000多年历史的积淀，以色泽美妙，香气浓郁，口味鲜美，营养丰富而著称于世[1]。黄酒按含糖量的多少分为干型、半干型、半甜型和甜型4种，我国传统的黄酒主要以甜型和半甜型为主。随着人们对保健养生的日益追求，研发出了能满足人们追求的健康饮品——低糖型黄酒。低糖型黄酒作为一种新型黄酒，对其生产工艺、功能性成分、品质、口感等各方面的研究报道较少，而且由于生产工艺等原因，生产的低糖型黄酒口味比较淡薄[2]，缺少醇厚感。如何生产出一种口感醇厚、营养丰富的低糖型黄酒，并且使其更加适合现代人的需求是亟待解决的问题。

1 低糖型黄酒的概述

低糖型黄酒是一种新型黄酒，其含糖量比较低，外观与传统黄酒颇为相似，颜色呈黄褐色，清亮透明，有光泽[3]，酒中含有多种营养成分，具有养颜护肤、提高免疫力、补充能量等功效。目前黄酒的国标中尚无针对酒类制定的“低糖型”标准[4]，不同地区的人对“低糖型”这一概念表述各不相同。在江浙一带含糖量较低的黄酒通常以“干”来表示，“干”表示酒中的含糖量少，糖发酵成为酒精，故江浙一带的低糖型黄酒以“干型”和“半干型”来著称。在广东地区，低糖型黄酒的糖分含量比较高，按国标划分大多归属为半干型与半甜型范畴，虽然如此但还是均称为低糖型黄酒。近年来低糖型黄酒深受消费者亲睐，比较适合爱美人士、中老年人饮用，对人体具有一定的保健养生的功效，符合人们对健康生活的追求。

2 低糖型黄酒的研究开发

目前，我国对传统黄酒的研究报道比较多，而对低糖型黄酒的研究报道较少，因此可以在借鉴对传统黄酒研究经验的基础上，对低糖型黄酒做大量的研究工作以便开发出一种口味醇厚、低糖、低度和营养健康的低糖型黄酒。

2.1 工艺研究

低糖型黄酒的酿造工艺因地而异。在北方，低糖型黄酒的酿造以绍兴干型黄酒的酿造工艺最具代表性，除了添加原料与酒药麦曲外，配料中添加了一定量的水，通过合理控制开耙温度，进行多次开耙以增加酒醅中的溶氧量，增强酵母的活力，使酒中的淀粉、糊精和糖发酵彻底[5]。而在广东，低糖型黄酒的酿造工艺大致相同，而与北方有所不同的是添加水的时间在发酵前期，同时不需要进行开耙，而是存放在较低的温度条件下进行后发酵，因此酿造时对温度的控制尤为重要，温度控制不好酒体易酸败，故在冬季酿造较为适宜。可见，低糖型黄酒的酿造工艺大同小异，其主要特点是酿造过程中添加一定量的水进行糖化发酵，但是酿造出来的黄酒口味淡薄，香气欠佳[2]，缺少醇厚感。研究者就这一问题展开研究，赖樱花等[2]通过添加甜型酒基和酸性蛋白酶，以此缩短发酵时间，减少酸败风险，同时改善了黄酒的质量，解决了黄酒口味淡薄的问题。王庆田等[6]在原有基础上进行改进，通过多次添加麦曲进行短时多次开耙，发酵后期严格进行低温发酵，克服了易酸败的缺点。目前，由于生物技术的进步，研究者们也尝试运用生物技术与传统技术相结合的方法来改善低糖型黄酒的质量。余有贵等[7]采用了“四酶”、“二曲”、“一酵母”的生物技术对原材料进行预处理，不仅提高了原料的利用率和糖化液中浸出物的收率，而且加速了发酵速度，降低酒体中残糖含量，使酵母能够充分利用糖类转化为酒精，既降低了黄酒中的含糖量，又提升了黄酒的风味。汪建国等[8]也采用了“两酶”、“两曲”相结合的方法配以低温发酵，使成品酒低糖、低度、口感香醇。目前，除上述的方法酿造低糖型黄酒外，部分黄酒企业采用勾兑方法来生产低糖型黄酒，此法对调配者的要求较高，一般为经验老道的酿酒老师傅调配，而且调配过程较为复杂，成品酒的口感参差不齐，严重影响黄酒的品质。因此，在借鉴传统黄酒生产经验的基础上，运用现代先进技术手段，对低糖型黄酒的生产工艺展开大量的研究，为解决低糖型黄酒的品质问题做出贡献。

2.2 优良酵母菌种的研究

低糖型黄酒的酿造是一种多菌种的发酵，主要是在酵母、霉菌和细菌等多种微生物及其各种酶的作用下参与的边糖化边发酵的生物化学过程[6]。而酵母菌在低糖型黄酒的发酵中起着举足轻重的作用，其主要的功能是把酒中的可发酵性糖发酵成酒精，但是PARK Y K等[9]对酵母菌的渗透能力进行研究时发现，在酒精发酵的过程中，渗透压过高会引起细胞水分活度和细胞质组成发生显著变化，破坏了酵母菌的细胞膜及菌体内的酶，抑制了其生长和发酵。在低糖型黄酒的生产过程中，发酵前期霉菌、酵母菌、发酵液中的乳酸杆菌等多种微生物会分泌相应的酶把淀粉分解产生大量糖分[10]，而黄酒是边糖化边发酵的代谢模式，酵母把一部分的糖类转化成酒精，在这种高糖高渗的环境下，对酵母菌的生长产生一定的抑制作用。目前，酵母完整的基因测序基本完成，但是对于酵母在不同条件、不同环境及在不同生长阶段的代谢调控还不是十分清楚，对于酵母菌在黄酒中的代谢途径尚未研究透彻。在高渗的环境下，酵母菌耐高渗能力的强弱直接影响着黄酒发酵成败，若能提高酵母的耐糖、耐高渗等能力将会很好的为酿造低糖型黄酒服务。近年来，国内外研究者们为筛选出耐高糖高渗的酵母在筛选、鉴定技术方面作了大量的研究工作，BOYANTON B L等[11]的研究表明，通过采用DNA序列的比对和多相分类鉴定技术可以快速、简单的鉴定出酵母菌种。杨静静等[12]采用基因序列分析、单链构想多态性分析等技术，对18株运用于黄酒生产中的酵母菌种进行分类鉴定，为酵母菌种的快速鉴定提供了技术基础。谢广发等[13]采用CO2失重法、氯化三苯基四氮唑（2,5-triphenyte-trazoliumchloride，TTC）法筛选出了菌种GY-9，并且把该菌种投入到黄酒生产，结果发现，该菌种能明显缩短发酵周期，提高黄酒的酒精度。菌种筛选、鉴定技术日渐成熟，为发酵工业的进一步发展做出了贡献，而酵母菌本身存在一套可以调节渗透压的系统，其对外界的表达方式与强弱程度不同，耐渗性也表现出明显的差异[14]。因此，研究者们利用了酵母菌本身的调节系统，采用了驯化的办法对酵母菌的耐渗性进行驯化研究。有学者[15]通过逐步提高培养基中糖的浓度对3株酿酒酵母进行了耐高糖的驯化，并且进行传代培养。结果表明，3株酿酒酵母耐糖性有所提高，而且表现出很好的遗传稳定性。吴大平等[16]将筛选出来的酵母进行驯化，然后酿制蜂蜜酒，发现酵母的发酵能力明显提高，而且蜂蜜酒的发酵周期缩短了1/2以上。除了上述方法得到优良的酵母菌种外，可以通过添加一些外源的营养物质，使酵母的活力得到增强，并且在发酵过程中保持着良好的发酵性能。有学者[17]通过添加一些营养素、甘氨酸和赖氨酸到麦汁当中，发现能很好的促进酵母的生长、提高酵母的活力，明显的缩短发酵周期。在江浙一带酿造绍兴酒的过程中，通过添加浆水作为配料，即保证了酵母生长所需要的营养物质，也弥补了酵母在糖化过程中损失的维生素与矿质元素，使酵母在后期能得到很好的生长。由此可知优良的酵母菌种用于酿造工业当中能明显提高其发酵性能，缩短发酵时间，对于酿造工业是一个大突破。在生产低糖型黄酒的工业中，如果能够运用一些耐高渗的酵母菌种，再配以合理的工艺，使酵母菌这种优势菌种能够很好生长，从而抑制有害菌种的生长，就可避免其消耗了醪液中的糖类等营养物质，产生酸败，使黄酒中的可发酵性糖类得到充分利用转化成酒精，提高低糖型黄酒的品质，这将推动黄酒产业的发展。

2.3 功能性成分的研究

传统黄酒富含酚类物质、γ-氨基丁酸、功能性低聚糖、活性肽等功能性成分，具有一定的保健养生的功效。低糖型黄酒与传统黄酒的酿造工艺相似，都经历了长时间的糖化发酵，原料中的蛋白质与淀粉等被酶分解成氨基酸、糖类等浸出物，两者的功能性成分和保健功效应有相似之处[18]。由于低糖型黄酒属于一种新型黄酒，关于其功能性成分的研究报道甚少，目前，相关文献报道黄酒中的功能性物质具有保健功效，例如功能性低聚糖具有多种生理功能，人体摄入后它几乎不产生热量，同时能被肠道中的有益微生物双歧杆菌利用，促进其增殖，改善其肠道环境，提高免疫力和抗病力[19]。谢广发等[20]用高效液相色谱法检测绍兴黄酒，发现酒中富含异麦芽糖、潘糖及异麦芽三糖这3种功能性低聚糖。汪建国[21]在浅谈高浓低醇黄酒生产工艺中，提出在保证黄酒无明显甜味与不影响其稳定性的前体下，添加适量低聚异麦芽糖，可以增强口感的同时增加有益的功能性成分，提高黄酒的保健功能，到达保健养生的目的，这对如何生产具有保健功能的低糖型黄酒起到了一个启示的作用。近年来，研究者们除了对氨基酸、低聚糖、酚类研究外，还致力于活性肽方面的研究，陆丽利等[22]对黄酒中活性肽进行分离纯化研究，得到了富集黄酒多肽的最佳工艺，分离出5种多肽的组分，并且得到了有效抑制血管紧张素转换酶（auigiotensin converting enzyme，ACE）的组分。戴军等[23]对黄酒中的肽组分进行分离制备，得到了一种ACE活性抑制肽，同时鉴定了其氨基酸序列，为分离黄酒中的活性肽提供了科学依据与技术支持。低糖型黄酒虽然与传统黄酒酿造工艺相似，但是低糖型黄酒的酿造以降低含糖量，解决高残糖带来的口感回甜的缺陷为目的，在发酵过程中添加一定量的水，严格控制低温发酵，因此，酿造工艺的不同是否会影响酒中功能性成分的含量尚未明确，作为一种健康的饮用酒，在保证风味特征不变的基础上如何才能达到真正的保健养生的功效，适合消费新潮流，值得去探索。而我国对于传统黄酒的功能性成分研究比较成熟，只有在借鉴其成熟技术的基础上，进一步对低糖型黄酒的功能性成分做深入的研究，发掘其保健养生的功能性成分，才能真正推动健康饮酒的新风尚。

2.4 品质的研究

低糖型黄酒的品质研究主要包括对酒的基本理化指标、酒龄、芳香性成分和感官品质等。而低糖型黄酒作为一种新型产品，对其品质研究相对较少，有文献报道过江浙一带干型黄酒的品质研究，沈丽尧等[24]对干黄酒贮存过程中的品质进行了研究，发现黄酒在贮存过程中羰基、氨基缓慢反应，颜色加深，同时醇和酯类物质相互转化，最后达到平衡，酒香气醇厚，并提出了一个陈化因子——微氧含量，为干型黄酒的贮存提供了科学依据。目前，国内对黄酒品质研究的技术比较完善，运用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术对黄酒挥发性组分进行研究，把检测化合物的数量从百种提高到上千种[25]，同时在鉴别不同产地与酒龄上，采用超快速气相色谱仪与电子鼻系统采集黄酒的嗅觉信息，再通过神经网络算法（artificial neural networks，ANN）和主成分分析方法（principal components analysis，PCA）进行数据分析，建立了黄酒酒龄与产地的鉴别模型，得到了一种快速鉴别黄酒酒龄和产地的方法[26]。低糖型黄酒的酿造工艺对于不同地区各具特色，因此酒的品质也有所不同。通过对比不同地区的低糖型黄酒发酵过程的理化指标、多酚、黄酮含量的动态变化，同时研究黄酒的挥发性组分与感官品质，揭示不同地区低糖型黄酒的特点，对开发这种新型黄酒具有十分重要的意义。

3 低糖型黄酒酿造过程面临的问题

3.1 酒醪易酸败

传统黄酒以甜型居多，而酿造工艺主要向原酒液添加白酒进行抑制式发酵，添加白酒不仅能够抑制酵母的生长，保留更多的糖分，同时对有害微生物也起到了抑制的作用。而低糖型黄酒的生产主要是以水代酒方法酿造，加水稀释的目的主要是降低渗透压，以便酵母在低渗的环境中得以更好的生长，因此，这种以水代酒酿造低糖型黄酒比添加白酒酿造传统黄酒的方法更加容易产生酸败，同时低糖型黄酒的发酵是敞口式、开发式发酵，不免会混进醋酸杆菌、乳酸杆菌等有害细菌[27]，很容易受到杂菌的污染，这种有害菌的生长消耗可发酵性的糖类并产酸，使黄酒的酸度上升，影响品质。在生产低糖型黄酒时，降低糖分为首要，但是要保证黄酒的酿造能够顺利进行，就要利用好有益微生物，抑制有害微生物的生长。酿造工艺必须层层把关，严格控制好品温、合理调节酒醪的酸度、选育优良的酵母菌种、做好消毒工作等措施，实现多种因素相互协调，才能保证黄酒的有效发酵。

3.2 残糖利用不充分

残糖是指非发酵性糖和可发酵性糖未发酵完全而残留的糖分，残糖的高低是酒精是否完全发酵的重要指标。黄酒中主要含有果糖、葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖、四糖及四糖以上的糖，前三种糖类是属于发酵性糖类，能被酵母利用，后两种属于非发酵性糖，不能被酵母完全发酵，而且甜度低、口感柔和、具有特殊的保建功能。残糖偏高最主要的原因是因为酵母的质量、发酵工艺控制不合理。残糖偏高很容易给杂菌制造机会引起产酸，因此要保证酵母能充分利用可发酵性的糖，降低残糖含量，同时适当增加功能性低聚糖是生产低糖型黄酒的初衷。

3.2.1 酵母质量

酵母质量的好坏直接影响了整个发酵体系，酵母耐高渗，活力强，不容易衰老，则发酵彻底[28]，残糖偏低，反之残糖偏高。传统黄酒的酿造是采用混合菌种发酵产酒精；而现在更多的采用纯种酵母菌配以多种酶酿造黄酒，不仅能缩短发酵周期，而且酿造出来的成品酒品质比较稳定，在保证营养价值的同时，又可以解决香气不足的问题，在菌种的选取上As2.1392是常用的黄酒的优良菌种[29]。在生产低糖型黄酒时，采用一些能够耐高渗，抗杂菌，变异小的菌种，使黄酒里面的葡聚糖、半乳糖、蔗糖等发酵性的糖能够彻底转化成酒精，降低低糖型黄酒里面残糖的含量，使低糖型黄酒达到保健养生的功效。

3.2.2 发酵工艺控制不合理

发酵工艺控制是酿酒的关键。低糖型黄酒发酵工艺的控制包括开耙温度、发酵时间、发酵温度、灭菌等。绍兴干黄酒的生产是采用大缸酒坛发酵，其表面积比较小，发酵产热量少，主要通过开耙使醪液与冷空气接触，来达到散热的效果，而开耙温度的高低直接影响了酒的品质[30]。高温开耙酒质比较好，但是酵母容易早衰，发酵能力弱；而低温开耙，易酿成酸度低的黄酒。目前开耙的温度主要凭借技工和化验结果来进行判断，为了提高质量，应采取科学技术手段来制定开耙温度[31]，确保干黄酒的品质稳定。在广东，由于气候较温和，低糖型黄酒的发酵温度控制比较困难，稍有不慎便产生酸败的现象，需在较低的温度条件下进行发酵，一般在冬季酿造比较适宜，一方面低温能够对杂菌产生抑制效果，另一方面能使酵母缓慢的生长。除开耙温度和发酵温度要严格控制外，设备器具等消毒不彻底也很容易造成杂菌的污染，继而对酵母产生抑制作用，使酵母的活力下降，不能够正常繁殖，使得黄酒中的残糖含量偏高，成品酒的品质较差。

3.3 酒体易浑浊

黄酒的浑浊一直是不少学者研究和探讨的问题，低糖型黄酒亦不例外。浑浊一般包括生物性浑浊和非生物性浑浊，生物性的浑浊主要是微生物而引起的，主要是由于在酿酒过程中设备工具消毒不彻底、糖化速度发酵不平衡而导致的杂菌的污染。而非生物性的浑浊主要是由于蛋白质、铁、氧化沉淀而引起的失光、浑浊等[32]。处理低糖型黄酒沉淀的方法主要采用物理法，包括膜过滤处理、微滤冷冻、管道膜处理、酶制剂澄清助剂处理、稳定型澄清助剂处理等[33]，在处理沉淀的同时，必须保证设备、容器、车间的清洁卫生，同时发酵温度必须控制适宜，协调糖化与发酵速度的平衡，避免糖分积累导致黄酒浑浊。

4 低糖型黄酒产业现状与思考

目前，低糖型黄酒是黄酒业中的一个新产品，规模型的企业较少。低糖型黄酒是一种新型的黄酒，缺乏品牌性和宣传力度，虽然打着健康的口号，但是关于酒的酿造工艺、功能性成分、菌种选育等方面并没有得到相关的研究重视，其研究报道十分罕见，同时大部分企业酿造出来的低糖型黄酒酒口感比较单薄、缺少醇厚感，同批次的酒出现了良莠不齐的现象，因此，如何提高低糖型黄酒的口感、保持黄酒品质的稳定性一直是需要解决的问题。

4.1 加大宣传力度，积极打造品牌

三大品牌之一的黄酒是市场潜力非常巨大的一种资源。在保证原有的品牌力争不衰的基础上，开发一种新型黄酒——低糖型黄酒不仅传承了千年的历史，而且让人深入了解其中所蕴藏的文化。宣传力度是影响低糖型黄酒发展的一个关键因素，因此可以通过各种宣传的途径，如广告、包装等将低糖型黄酒的“营养健康”的饮酒观念进行大力宣传，让健康饮酒不再成为梦想。

4.2 加大科研力度，提高产业水平

低糖型黄酒作为黄酒的一个新品种，缺少基础性研究。在原料、菌种的选择、酿造工艺、发酵过程的变化及功能性成分方面的研究并没有太多的报道。大量的研究成果集中在传统黄酒中，可以在传统黄酒研究基础上对低糖型黄酒各个方面开展深入的研究。在保证口感、稳定品质的同时揭示黄酒中的功能性成分，确保其独特的保健功能，才能使黄酒的发展历程取得重大突破。

4.3 扩大生产规模，加强企业联合

由于低糖型黄酒对生产要求比较高，所以以大中型企业生产居多，而小型企业中由于设备不完善，机械化水平低，不能胜任这种对生产要求较高的作业，因此，不同规模的企业可以加强合作，同时政府加大鼓励政策，才能创出低糖型黄酒的品牌。现在是规模取效益时代，只有在保证原产品质量的同时，不断的推陈出新，扩大企业规模，才能使企业立于不败之地，低糖型黄酒才能得到更多消费者的认可。

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